实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备

实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备

ID:10907228

大小:26.50 KB

页数:4页

时间:2018-07-08

实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备_第1页
实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备_第2页
实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备_第3页
实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备_第4页
资源描述:

《实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、实验三十九邻硝基苯酚和对硝基苯酚的制备1.掌握酚类物质硝化原理和方法;2.掌握水蒸汽蒸馏的操作。芳香族硝基化合物一般是由芳香族化合物直接硝化制得的。根据被硝化物的活性,可以利用稀硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混合酸来进行硝化。CONO2HNO3H2SO4H2O50~55++芳香族化合物的硝化反应和卤代反应一样,是一个亲电子取代反应,以苯的硝化为例,它是按下面的历程进行的:混合酸中浓硫酸的作用主要是有利于硝基正离子的生成,因而提高了反应速率。硝化反应的速率和其他的芳香族亲电子取代反应一样,要受芳环上已有取代基团的影响,芳环上如已有了一个第二类取代基(间位定位基),硝化反应便难于进行,因此可以控

2、制在一元硝化阶段。如果要在苯环上引入第二个硝基,就需要更为强烈的反应条件。例如用硝基苯制备间二硝基苯时,通常使用发烟硝酸和浓硫酸的混合酸作为硝化剂,反应温度也要高一些。NO2NO2H2SO4CONO2HNO3+发烟()浓95相反芳环上如已有一个第一类取代基(邻对位定位基),使硝化反应容易进行。例如苯酚的硝化比苯容易得多,只需要用稀硝酸,在室温下就可顺利地进行。苯酚硝化后得到的产物是一个邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。由于邻硝基苯酚通过分子内的氢键能形成螯合环沸点较对位的为低,同时在沸水中的溶解度较对位的小得多,易随水蒸汽挥发,因此可借水蒸汽蒸馏来将这两个异构体分开。HNO3+H2SO

3、42NO2++++H3O+HSO4-2NO2+NO2H[]NO2+H+OHNO220OH+HNO3NO2OH+(稀)℃ONOHO副反应:OHOOOO[O](红色)+250mL三颈瓶、滴液漏斗、直形冷凝管、蒸馏头、热水漏斗、减压抽滤装置、烧杯、锥形瓶等苯酚14.1g、浓硫酸21mL、硝酸钠23g、浓盐酸在250mL三颈圆底烧瓶中加入60mL水,慢慢加入21mL浓硫酸(38g,0.34mol)及23g硝酸钠(约0.27mol)[注1],将烧瓶置于冰水浴中冷却。在小烧杯中称取14.1g苯酚[注2](0.15mol),并加入4mL水,温热搅拌至熔,冷却后倒入滴液漏斗中。在振摇下自滴液漏斗往反

4、应瓶中逐滴加入苯酚水溶液,保持反应温度在15~20℃[注3]。滴加完毕,放置半小时,并时时加以振摇,使反应完全,得到黑色焦油状物质。用冰水冷却,使油状物凝成固体。小心倾去酸液,再用水以倾泻法洗涤数次[注4],尽量洗去剩余的酸,然后进行水蒸汽蒸馏,直到馏出液无黄色油滴为止[注5]。馏液冷却后,粗邻硝基苯酚迅速凝成黄色固体,抽滤收集,干燥、称重并测其熔点,再用乙醇-水混合溶剂[注6]重结晶,可得亮黄色针状晶体。产量:4~4.5g(产率19~22%)。在水蒸汽蒸馏后的残液中,加水至总体积约为150mL,再加入10mL浓盐酸和1g活性炭,加热煮沸10min,趁热过滤。滤液再用活性炭脱色一次。

5、将两次脱色后的溶液加热,用滴管将它分批滴入浸在冰水浴内的另一烧杯中,边滴加边搅拌,粗对硝基苯酚立即析出。抽滤收集,干燥后约5~6g,用2%稀盐酸重结晶。产量:3.5~4g(产率17~19%)。纯粹邻硝基苯酚的熔点为45.3~45.7℃对硝基苯酚的熔点为114.9~115.6℃1.本实验有哪些可能的副反应?如何减少这些副反应的产生?2.试比较苯、硝基苯、苯酚硝化的难易性,并解释其原因。3.为什么邻硝基苯酚和对硝基苯酚可采用水蒸汽蒸馏来加以分离?4.在重结晶邻硝基苯酚时,为什么在加入乙醇温热后常易出现油状物?如何使它消失?后来在滴加水时,也常会析出油状物,应如何避免?[注1]:硝化试剂除

6、用硝酸钠(钾)与硫酸的混合物外,也可用稀硝酸(比重1.11,84mL)。前者可减少苯酚被氧化的可能性,增加收率。[注2]:苯酚室温时为固体(熔点41℃),可用温水浴温热熔化,加水可降低酚的熔点,使呈液态,有利于反应。苯酚对皮肤有较大的腐蚀性,如不慎弄到皮肤上,应立即用肥皂和水冲洗,最后用少许乙醇擦洗至不再有苯酚味。[注3]:由于酚与酸不互溶,故须不断振荡使其充分接触,使反应完全,同时可防止局部过热现象。反应温度超过20℃时,硝基酚可继续硝化或被氧化,使产量降低。若温度较低,则对硝基苯酚所占比例有所增加。[注4]:最好将反应瓶放入冰水浴中冷却,则油状物凝成黑色固体,并有黄色针状晶体析出

7、,这样洗涤就较方便。若有残余液存在时,则在水蒸汽蒸馏过程中,由于温度升高,而使硝基苯酚进一步硝化或氧化。[注5]:水蒸汽蒸馏时,往往由于邻硝基苯酚的晶体析出而堵塞冷凝管。此时必须调节冷凝水,让热的蒸汽通过使其熔化,然后再慢慢开大水流,以免热的蒸汽使邻硝基苯酚伴随逸出。[注6]:先将粗邻硝基苯酚溶于热的乙醇(约40~45℃)中,过滤后,滴入温水至出现浑浊。然后在温水浴(40~45℃)温热或滴入少量乙醇至清,冷却后即析出亮黄色针状的邻硝基苯酚。

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。